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3 光亮镀镍 影响光亮镀镍效果的因素太多，而不仅仅取决于光亮剂。利用赫尔槽试验可以调整出良好的效果。 3.1 硼酸含量的判定 硼酸被广泛用作微酸性电镀液作pH缓冲剂。在光亮镀镍中，硼酸还有细化结晶，提高光亮整平性及扩展低DK区光亮范围的作用，应予充分重视其含量以控制在使用液温下无结晶析出为限。 3.1.1从低温结晶状况判定 低温镀亮镍至今尚未开发成功，液温一般在55℃一60℃，不能低于45℃。用烧杯取热的镀液，冷却至室温，应有较多结晶;若结晶太少甚至无结晶，肯定硼酸少(可与含量45g/L一50g/L的正常镀液作比较)。不连续使用的亮镍液，重新加温后，应先将槽底结晶的硼酸充分搅溶后再生产，否则镀液中实际含量不足，会影响电镀效果。 3.1.2赫尔槽试片上的反映 55℃左右搅拌镀3min(2A)，若试片高中DK区有灰白现象(润湿剂又足够时)，补加5g/L左右硼酸则有明显好转，为硼酸不足。 55℃左右1A搅拌镀5min，若低区光亮性不足，而pH值又不低，光亮剂足够，可试加5g/L左右硼酸，若有明显好转，则硼酸不足。 3.2 镍盐判定 新配亮镍液，55℃左右3A静镀3min，试片高端应无烧焦。若生产槽液，赫尔槽2A静镀都有烧焦，而pH值正常，不差硼酸，则主盐不足。此时可视情况补加镍盐。当氯化镍正常时，镀液应带墨绿色;若镀液只是淡的绿色，可能氯离子不足，应补加10g/L左右氯化镍;若镀液带墨绿色，可补加20g/L左右硫酸镍。 主盐浓度不足，不仅烧焦区宽(允许DK小)，光亮整平性也变差。 3.3氯离子判定及调整 氯离子在亮镍液中通常用于阳极活化剂，防止镍阳极钝化。实际上，由于氯化镍的扩散系数远比硫酸镍大，因此，足量的氯离子有助于提高镀镍液分散能力和扩展低DK区光亮范围，其作用有时还非常明显，因而新配液的氯化镍含量不宜低于45g/L。 3.3.1从镀液颜色判定 当氯离子少时，杂质少的镀液呈浅绿色;而当氯离子足量时，应带墨绿色，但当镀液中Fe²+、Cu²+及有机杂质过多时，色泽也深，因此，从颜色判定，应有足够经验。 3.3.2赫尔槽判定 当镀液pH在4.6—5.0(用原上海试剂三厂3.8—5.4试纸测量)时，1A搅拌镀5min，低区光亮性差，补加光亮剂后效果仍不理想，若补加8g/L一10g/L氯化镍，改善明显，则肯定氯离子不足。 3.4 润湿剂的判定 润湿剂不仅能降低镀液表面张力，防止气体针孔麻点，它们也是表面活性物质，能起到阴极极化作用。试验过多次，新配亮镍液不加润湿剂时，很难得到光亮细致镀层，甚至赫尔槽试片高中DK区镀层发花。某些润湿剂还可扩展低DK区光亮范围。 3.4.1从表面张力判定 用十二烷基硫酸钠(K12)时，取一段细铁丝或铜丝，绕一个夺φ100～φ120圆圈，从镀液中轻轻提起，若其上一层液膜在10余秒钟不破，则润湿剂足;若无液膜或不能维持5秒，则润湿剂不足。也有人认为，若用φ80圆圈，液膜30秒都不破，则润湿剂过多。空气搅拌时采用低泡润湿剂，其对表面张力的下降作用差些。圆圈直径可依润湿剂种类不同，摸索出经验。 3.4.2赫尔槽试验时的反映 要从赫尔槽试验判断润湿剂是否足量，只能在静镀时仔细观察电镀时试片表面气泡滞留情况及镀约10min。镀层较厚时看镀层有无麻点。若试片在搅拌镀时，高DK区有发花现象，加入润湿剂后则不发花了，说明润湿剂太少。采用十二烷基硫酸钠作润湿剂，搅拌镀时镀液表面应有较多气泡;若气泡太少甚至无气泡，则K12过少。 3.5 光亮整平性试验 光亮剂无法分析，常用赫槽试验来作调整。 判断是否因光亮剂不足或质量不良引起光亮性差或光亮范围窄，应首先确认硼酸、润湿剂、主盐、CL-、pH值等正常，因为这些条件不好，也会严重影响光亮效果。若要比较不同光亮剂的效果，应采用同样的基础液。若只在旧溶液中补加新选择的光亮剂，则受旧液中原光亮剂的影响，可能造成比例失调或协同效应不一样而影响试验结果。 3.5.1整平性判定的简易方法 无粗糙度测试仪器的企业，只能用简易办法判定整平性。其方法如下：用铜试片，磨光抛光成镜面。手工除油后，用640号以上的水砂纸，在试片中部沿长度方向用手工细心均匀地拉出宽约5mm的一条细砂路子，镀后比较砂路的填平程度及范围。整平性良好时，2A搅拌镀5min，从高端算起，应有6cm一7cm长度的细砂路被填平。 3.5.2高中DK区光亮性不良 试片直接用细砂纸砂平，均匀而不抛光，2A搅拌镀3min，若高中DK区亮度不足，按配方量的1/3补加光亮剂，应得到很光亮镀层。若光亮剂加后光亮性仍差，再按1/3量补加，还不行，则为光亮剂本身质量不良或主盐、硼酸太少，镀液太稀。 3.5.3低DK区光亮性差 提高低DK区光亮性，一直是追求的目标，这对滚镀亮镍特别重要。性能良好的光亮剂在正常的镀液中，1A搅拌镀5min，试片应达全光亮。 2A搅拌镀5min，若高中DK区亮度不足，补加光亮剂后，试片均光亮，则系光亮剂过少，光亮剂质量可以。对于分为主光剂与柔软剂两种的添加剂，当比例失调后，低DK区亮度也不足。多数柔软剂中除初级光亮剂外还加有低区走位及杂质掩敝类中间体，多加一点柔软剂，也可能改善低DK区光亮性。但柔软剂加入过多。可能镀层含硫过重，镍层易钝化，套铬时可能发花、易起黄膜。 补加光亮剂或柔软剂后，高中DK区光亮性很好，低DK区仍差，则可能是： (1)光亮剂本身光亮范围不宽，应换用性能良好的光亮剂或加入适量性能良好的低区走位剂，再试; (2)pH值过低。若因镀液主盐浓度过低镀层易烧焦时，不及时补加镍盐而靠调低pH值来应付生产，则只会加大光亮剂用量及消耗量，低DK更难镀亮。应补加镍盐，调高pH值再试; (3)硼酸过少也影响低DK区光亮性及整平性，试加入10g/L硼酸再试; (4)氯离子过少，光亮范围也窄，试加10g/L一20g/L氯化镍再试; (5)杂质过多。特别是是采用铜—镍一铬工艺时，亮镍液中很易引入铜杂质，铜不太多时，低DK区亮度差，过多时，低DK区镀层发黄、发灰甚至发黑，加光亮剂起亮效果也差，应除铜后再试。加入低区走位剂有时也有效。 3.6 杂质判定 3.6.1铜杂质及其处理 赫尔槽1A搅拌镀3min，若镀层低DK严重发灰，甚至发黑，试片上方也有一线发黑，最大可能是铜杂质过多。此时可试加黄血盐稀溶液，搅拌、过滤后再试。若明显好转，则肯定铜杂质过多。再精确试验黄血盐最佳加入量。加黄白盐或QT除铜剂的最大麻烦是生成的沉淀多，过滤麻烦。市面上有多种除杂水，当铜杂质不多时，加入后络合共沉积，将铜杂质镀出来。但应随时、经常使用，一旦铜过多，效果也就不太明显。这类物质加多了也有害处。会影响镀层光亮性。因此，仔细操作，尽量减少铜杂质的引入，才是至关重要的。 3.6.2硝酸根 铜件镀镍前多数仍离不开用含硝酸或硝酸盐的酸洗液进行酸洗，清洗不净，易向亮镍液引入硝酸根，加入劣质硫酸镍，也易引入NO3-。 赫尔槽3A静镀3min，若高端烧焦，起皮且发黑，可能NO3-污染。再用无镍层的铜试片lA搅拌镀3min，若低区镍层漏镀，则肯定无疑。 确认NO3一污染镀液后，可在强烈搅拌下试加稀的亚硫酸氢钠溶液(约0.01rnL)，250mL镀液中加lmL，搅拌数分钟，再加热后用铜试片lA搅拌镀3min，若漏镀明显减少，再试验确定加入量。注意，过量的还原剂又反而使漏镀区加宽，且亮镍层易泛黄。若不慎将亚硫酸氢钠加入过量，可再试加0.2mL/L一0.5mL/L双氧水，加温搅拌15min以上，再试。 3.6.3铬酸根 亮镍槽离铬槽太近，因铬雾可能引入CrO4²-，少数情况下挂具可引入，笔者也经历过向亮镍液中加入镀铬液的恶性事故。 赫尔槽2A静镀3min，若采用十二烷基硫酸钠作润湿剂，可见产生气泡异常增多(铬酸根使阴极电流效率大大下降)，镀层发灰(硝酸根不会使镀层发灰)。铜试片lA搅拌镀3min，低区严重漏镀，则很可能为铬酸根污染。 此时可试加保险粉(连二亚硫酸钠)溶液，加热、搅拌、过滤后再按上法试验。若ηk上升，低区漏镀减少，则CrO4²-污染无疑。彻底去除CrO4²-，要加过量保险粉，而其过量后，镀层低Dk区又可能发灰、发雾。此时可试加较大量双氧水，加温到55%一65℃，搅拌20min以上，氧化保险粉，再试，直到镀层正常(同时要调整光亮剂)。 |
